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DE4403666A1 - Subunits of glutamate receptors, processes for their preparation and their use - Google Patents

Subunits of glutamate receptors, processes for their preparation and their use

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Publication number
DE4403666A1
DE4403666A1 DE4403666A DE4403666A DE4403666A1 DE 4403666 A1 DE4403666 A1 DE 4403666A1 DE 4403666 A DE4403666 A DE 4403666A DE 4403666 A DE4403666 A DE 4403666A DE 4403666 A1 DE4403666 A1 DE 4403666A1
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DE
Germany
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dna sequences
cells
seq
cdna
receptor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE4403666A
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German (de)
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Thomas Dr Hoeger
Andreas Dr Ultsch
Alfred Dr Bach
Sylvia Dr Sterrer
Hans-Georg Dr Lemaire
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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Priority to EP95906352A priority patent/EP0742792A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70571Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants for neuromediators, e.g. serotonin receptor, dopamine receptor

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Abstract

The invention pertains to new glutamate receptor subunits and DNA sequences coding for them and to methods for producing DNA sequences and receptors. The invention also pertains to methods for identifying functional ligands for these receptors.

Description

Die Erfindung betrifft die Expression neuer Varianten ionotroper Glutamatrezeptor-Untereinheiten in Eukaryontenzellen sowie Ver­ fahren zum Auffinden funktioneller Liganden für entsprechende Glutamatrezeptorkanäle.The invention relates to the expression of new ionotropic variants Glutamate receptor subunits in eukaryotic cells and Ver drive to find functional ligands for corresponding Glutamate receptor channels.

Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter im zentralen Nervensystem (TIPS 11, 1990, 126-132; Pharmacological Reviews 40, 1989, 143-210; TIPS 13, 1992, 291-296) und ist in zahlreiche pathophysiologische Vorgänge wie z. B. Epilepsie, Schizophrenie, Ischämie involviert. Rezeptoren für Glutamat sind deshalb potentielle Angriffsorte für entsprechende Pharmaka.Glutamate is the most important excitatory neurotransmitter in the central nervous system (TIPS 11, 1990, 126-132; Pharmacological Reviews 40, 1989, 143-210; TIPS 13, 1992, 291-296) and is in numerous pathophysiological processes such as B. epilepsy, Schizophrenia, ischemia involved. Are receptors for glutamate therefore potential targets for corresponding pharmaceuticals.

In ihrer Primärstruktur aufgeklärt sind bislang einige Unterein­ heiten von AMPA-, Kainat- und NMDA-Rezeptoren sowie einige meta­ botrope Rezeptoren (Nature 342, 1989, 643; Science 249, 1990, 556; Neuron 8, 1992, 169; Science 256, 1992, 1217; Nature 358, 1992, 36).Some subunits have so far been elucidated in their primary structure units of AMPA, Kainat and NMDA receptors as well as some meta botrope receptors (Nature 342, 1989, 643; Science 249, 1990, 556; Neuron 8, 1992, 169; Science 256, 1992, 1217; Nature 358, 1992, 36).

In der Literatur wurden bisher vier AMPA-Glutamatrezeptor-Unter­ einheiten der Ratte beschrieben, GluRA, GluRB, GluRC und GluRD, die jeweils in zwei splicing-Varianten, "flip" und "flop", vor­ kommen (Science 249, 1990, 1580). Für GluRB von Maus und Ratte ist zusätzlich "RNA editing" gezeigt worden, das die sog. Q/R- Stelle der zweiten Transmembrandomäne betrifft. Diese beiden GluRB Varianten unterscheiden sich erheblich in ihren elektrophy­ siologischen Eigenschaften (Cell 67, 1991, 11-19; Neuron 8; 1992, 189-198). Die humane cDNA für GluRAflip und GluRAflop ist eben­ falls publiziert (PNAS USA 88, 1991, 7557-7561; PNAS USA 89, 1992, 1443-1447).So far, four AMPA glutamate receptor sub have been found in the literature units of the rat described, GluRA, GluRB, GluRC and GluRD, each in two splicing variants, "flip" and "flop" come (Science 249, 1990, 1580). For mouse and rat GluRB "RNA editing" has also been shown, the so-called Q / R Site of the second transmembrane domain. These two GluRB variants differ considerably in their electrophy Siological properties (Cell 67, 1991, 11-19; Neuron 8; 1992, 189-198). The human cDNA for GluRAflip and GluRAflop is flat if published (PNAS USA 88, 1991, 7557-7561; PNAS USA 89, 1992, 1443-1447).

Es wurden nun Varianten der humanen Glutamatrezeptor-Untereinhei­ ten A, B, C und D gefunden, sowie DNA-Sequenzen, die für solche Untereinheiten kodieren. Diese Untereinheiten führen zu GluR- Kanälen mit spezifischen elektrophysiologischen Eigenschaften.There have now been variants of the human glutamate receptor subunit ten A, B, C and D found, as well as DNA sequences for such Encode subunits. These subunits lead to GluR Channels with specific electrophysiological properties.

Für GluRA, GluRB, GluRC und GluRD wurde gefunden, daß die erste Aminosäure der "flip/flop"-Region durch "RNA-editing" als Glycin (G) oder als Arginin (R) vorliegen kann. Die entsprechen­ den Untereinheiten werden wie folgt bezeichnet:For GluRA, GluRB, GluRC and GluRD it was found that the first Amino acid of the "flip / flop" region by "RNA editing" as Glycine (G) or as arginine (R) can be present. The correspond the subunits are identified as follows:

GluRAflipG, GluRAflipR, GluRAflopG, GluRAflopR
GluRBflipQ-G, GluRBflipQ-R, GluRBflopQ-G, GluRBflopQ-R
GluRBflipR-G, GluRBflipR-R, GluRBflopR-G, GluRBflopR-R
GluRCflipG, GluRCflipR, GluRCflopG, GluRCflopR
GluRDflipG, GluRDflipR, GluRDflopG, GluRDflopR.
GluRAflipG, GluRAflipR, GluRAflopG, GluRAflopR
GluRBflipQ-G, GluRBflipQ-R, GluRBflopQ-G, GluRBflopQ-R
GluRBflipR-G, GluRBflipR-R, GluRBflopR-G, GluRBflopR-R
GluRCflipG, GluRCflipR, GluRCflopG, GluRCflopR
GluRDflipG, GluRDflipR, GluRDflopG, GluRDflopR.

Bei GluRB ist das bereits bei der Ratte bekannte "RNA-editing" bei der Bezeichnung der entsprechenden Varianten berücksichtigt worden.At GluRB, the "RNA editing" already known to the rat taken into account when designating the corresponding variants been.

Für GluRA wurde des weiteren eine durch das "alternative splicing" entstandene Variante gefunden, bei der ein 240 bp Frag­ ment im 5′-Bereich der GluRA cDNA fehlt und das entsprechende Protein somit um 80 Aminosäuren verkürzt ist. Die entsprechenden Untereinheiten werden wie folgt bezeichnet:For GluRA, an "alternative splicing "variant found, in which a 240 bp frag The 5'-region of the GluRA cDNA is missing and the corresponding Protein is thus shortened by 80 amino acids. The corresponding Subunits are identified as follows:

GluRAdel240flipG, GluRAdel240flipR, GluRAdel240flopG, GluRAdel240flopR.GluRAdel240flipG, GluRAdel240flipR, GluRAdel240flopG, GluRAdel240flopR.

Die folgenden DNA- bzw. Aminosäuresequenzen beziehen sich aus­ schließlich auf humane Glutamatrezeptor-Untereinheiten.The following DNA or amino acid sequences refer to finally on human glutamate receptor subunits.

In SEQ ID NO: 1 ist die cDNA-Sequenz von GluRAflipG und die davon abgeleitete Polypeptidsequenz (SEQ ID NO: 2) dargestellt; in SEQ ID NO: 3 die cDNA-Sequenz von GluRAflopG, in SEQ ID NO: 4 die davon abgeleitete Polypeptidsequenz.In SEQ ID NO: 1 is the cDNA sequence of GluRAflipG and that thereof derived polypeptide sequence (SEQ ID NO: 2) shown; in SEQ ID NO: 3 the cDNA sequence of GluRAflopG, in SEQ ID NO: 4 that thereof derived polypeptide sequence.

Die GluRAflipR cDNA besitzt im Vergleich zur GluRAflipG cDNA einen Basenaustausch an Position bp 2269, der ein Glycin-Codon (GGA) in ein Arginin-Codon (AGA) umwandelt. Für GluRAflopR gilt entsprechendes.The GluRAflipR cDNA has cDNA compared to the GluRAflipG a base exchange at position bp 2269, which is a glycine codon (GGA) converted to an arginine codon (AGA). The following applies to GluRAflopR corresponding.

Die GluRAdel240-Varianten entsprechen den genannten GluRA- Varianten, besitzen jedoch eine Deletion: bp 221-460 bezogen auf SEQ ID NO: 1 und 3.The GluRAdel240 variants correspond to the GluRA Variants, however, have a deletion: bp 221-460 based on SEQ ID NO: 1 and 3.

In SEQ ID NO: 5 ist die cDNA-Sequenz von GluRBflipQ-G und die davon abgeleitete Polypeptidsequenz (SEQ ID NO: 6) dargestellt; in SEQ ID NO: 7 die cDNA-Sequenz von GluRBflopQ-G, in SEQ ID NO: 8 die davon abgeleitete Polypeptidsequenz.In SEQ ID NO: 5 is the cDNA sequence of GluRBflipQ-G and the polypeptide sequence derived therefrom (SEQ ID NO: 6) is shown; in SEQ ID NO: 7 the cDNA sequence of GluRBflopQ-G, in SEQ ID NO: 8 the derived polypeptide sequence.

Die cDNA für GluRBflipQ-R besitzt im Vergleich zu GluRBflipQ-G einen Basenaustausch an Position bp 2290, der ein Glycin-Codon (GGA) in ein Arginin-Codon (AGA) umwandelt. Für GluRBflopQ-R gilt entsprechendes. The cDNA for GluRBflipQ-R has compared to GluRBflipQ-G a base exchange at position bp 2290, which is a glycine codon (GGA) converted to an arginine codon (AGA). The following applies to GluRBflopQ-R corresponding.  

Die cDNA-Moleküle für GluRBflipR-G, GluRBflipR-R, GluRBflopR-G und GluRBflopR-R besitzen im Vergleich zu den o.g. GluRB-Varian­ ten einen Basenaustausch an Position bp 1820, der ein Glutamin- Codon (CAG) in ein Arginin-Codon (CGG) umwandelt.The cDNA molecules for GluRBflipR-G, GluRBflipR-R, GluRBflopR-G and GluRBflopR-R have compared to the above GluRB Varian base exchange at position bp 1820, which is a glutamine Converts codon (CAG) into an arginine codon (CGG).

In SEQ ID NO: 9 ist die cDNA-Sequenz von GluRCflipG und in SEQ ID NO: 10 die davon abgeleitete Polypeptidsequenz dargestellt. SEQ ID NO: 11 zeigt die cDNA-Sequenz von GluRCflopG und SEQ ID NO: 12 die davon abgeleitete Polypeptidsequenz.In SEQ ID NO: 9 is the cDNA sequence of GluRCflipG and in SEQ ID NO: 10 the polypeptide sequence derived therefrom. SEQ ID NO: 11 shows the cDNA sequence of GluRCflopG and SEQ ID NO: 12 the derived polypeptide sequence.

Die cDNA-Moleküle für GluRCflipR und GluRCflopR besitzen im Ver­ gleich zu GluRCflipG bzw. GluRCflopG einen Basenaustausch an Po­ sition bp 2377, der ein Glycin-Codon (GGA) in ein Arginin-Codon (AGA) umwandelt.The cDNA molecules for GluRCflipR and GluRCflopR have in Ver same as GluRCflipG or GluRCflopG a base exchange at Po sition bp 2377, which converts a glycine codon (GGA) into an arginine codon (AGA) converts.

In SEQ ID NO: 13 ist die cDNA-Sequenz von GluRDflipG und in SEQ ID NO: 14 die davon abgeleitete Polypeptidsequenz dargestellt. SEQ ID NO: 15 zeigt die cDNA-Sequenz von GluRDflopG und SEQ ID NO: 16 die davon abgeleitete Polypeptidsequenz.In SEQ ID NO: 13 is the cDNA sequence of GluRDflipG and in SEQ ID NO: 14 shows the polypeptide sequence derived therefrom. SEQ ID NO: 15 shows the cDNA sequence of GluRDflopG and SEQ ID NO: 16 the derived polypeptide sequence.

Die cDNA-Moleküle für GluRDflipR und GluRDflopR besitzen im Ver­ gleich zu GluRDflipG bzw. GluRDflopG einen Basenaustausch an Po­ sition bp 2293, der ein Glycin-Codon (GGA) in ein Arginin-Codon (AGA) umwandelt.The cDNA molecules for GluRDflipR and GluRDflopR have in Ver a base exchange at the bottom of GluRDflipG or GluRDflopG sition bp 2293, which converts a glycine codon (GGA) into an arginine codon (AGA) converts.

Weitere geeignete DNA-Sequenzen sind solche, die zwar eine andere Nukleotidsequenz als die in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 oder 15 aufgeführte besitzen, die aber infolge der Degeneration des genetischen Codes für die in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 oder 16 aufgeführte Polypeptidkette oder Teile davon codieren. Weiterhin sind solche DNA-Sequenzen geeignet, die für AMPA-Glut­ amatrezeptor-Untereinheiten codieren und die unter Standardbedin­ gungen mit der in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 oder 15 darge­ stellten Nukleotidsequenz oder mit einer Nukleotidsequenz, die für das in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 oder 16 dargestellte Protein codiert, hybridisieren. Unter Standardbedingungen sind beispielsweise Temperaturen zwischen 42 und 58°C in einer wäßrigen Pufferlösung mit einer Konzentration zwischen 0,1 und 1×SSC (1×SSC: 0,15M NaCl, 15mM Natriumnitrat pH 7,2) zu verstehen. Die experimentellen Bedingungen für DNA-Hybridisierung sind in Lehrbüchern der Gentechnik, beispielsweise in Sambrook et al., "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory, 1989, be­ schrieben.Other suitable DNA sequences are those that are different Nucleotide sequence as that in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 or Have 15 listed, but due to the degeneration of genetic codes for those in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 or encode 16 listed polypeptide chain or parts thereof. DNA sequences suitable for AMPA-Glut are also suitable encode amate receptor subunits and those under standard conditions conditions with the in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 or 15 Darge put nucleotide sequence or with a nucleotide sequence that for that shown in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 or 16 Protein encodes hybridize. Under standard conditions are for example temperatures between 42 and 58 ° C in an aqueous Buffer solution with a concentration between 0.1 and 1 × SSC (1 × SSC: 0.15M NaCl, 15mM sodium nitrate pH 7.2). The experimental conditions for DNA hybridization are in Textbooks on genetic engineering, for example in Sambrook et al., "Molecular Cloning," Cold Spring Harbor Laboratory, 1989, be wrote.

Weiterhin wurden gentechnische Herstellverfahren für diese Unter­ einheiten gefunden. Außerdem wurde gefunden, daß sich die für diese Rezeptor-Untereinheiten kodierenden DNA-Sequenzen zum Auf­ finden von funktionellen Liganden für diese Rezeptoren verwenden lassen. Gegenstand der Erfindung sind darüber hinaus Verfahren zur Identifizierung funktioneller Liganden für AMPA-Glutamatre­ zeptoren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß man mit Sequenzen, welche für AMPA-GluR-Untereinheiten codieren, Zellen transfi­ ziert, die Membranen dieser Zellen isoliert und mit diesen Mem­ branen übliche Rezeptorbindungsexperimente durchführt.Furthermore, genetic engineering manufacturing processes for these sub units found. It was also found that the for DNA sequences encoding these receptor subunits  find functional ligands to use for these receptors to let. The invention also relates to methods to identify functional ligands for AMPA glutamate receptors, which are characterized in that sequences, which code for AMPA-GluR subunits, transfi cells adorned, the membranes of these cells isolated and with this mem conducts industry-standard receptor binding experiments.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Identifizierung funktioneller Liganden für AMPA-Glutamatrezeptoren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Zellen, welche mit einer oder mehreren DNA-Sequenzen transfiziert wurden, die für AMPA-GluR-Untereinhei­ ten codieren, eine Beeinflussung des Signaltransduktionswegs durch Bindung der Liganden an den Rezeptor verursacht, die durch ein Rezeptorsystem detektiert wird, beispielsweise die intrazel­ luläre Ca⁺⁺-Konzentration nach Ligandenbindung mit fluorimetri­ schen Methoden (Anal. Biochem. 209, 1993, 343).Another identification method according to the invention This makes functional ligands for AMPA glutamate receptors characterized in that cells with one or more DNA sequences were transfected for AMPA-GluR subunit encode, influencing the signal transduction path caused by binding of the ligands to the receptor by a receptor system is detected, for example the intracel Lular Ca⁺⁺ concentration after ligand binding with fluorimetri methods (Anal. Biochem. 209, 1993, 343).

Die neuen Polypeptide und DNA-Sequenzen lassen sich gentechnisch unter Verwendung bekannter Methoden herstellen. So kann man aus Hirngewebe mRNA isolieren und in doppelsträngige cDNA übersetzen. Diese cDNA kann als Matrize für die Polymerase-Kettenreaktion verwendet werden. Durch die Verwendung spezifischer Primer kann so unter geeigneten Reaktionsbedingungen die entsprechende cDNA amplifiziert werden. Durch die Verwendung geeigneter Primer kann die amplifizierte cDNA ohne vorherige Klonierung sequenziert werden. Die doppelsträngige cDNA kann auch in λ Vektoren, z. B. λ gt 10 oder λ ZAP, integriert werden, um eine hirnspezifische cDNA Bank zu generieren. Eine solche cDNA Bank kann mit radioak­ tiv markierten DNA- oder RNA-Sonden durchgesucht werden, um Klone zu identifizieren, die Homologie mit der Hybridisierungsprobe aufweisen. Die dabei verwendeten Methoden sind beispielsweise in "Current Protocols in Molecular Biology" (Hrsg. F.M. Ausubel et al.) 1989, ISBN 0-471 50338-x (Vol. 1 u. 2), für die Polymerase- Kettenreaktion in Saiki et al. (1985) Science, 230, 1350-54 bzw. Mullis and Faloona (1987) Meth. Enzymol., 155, 335-350 beschrie­ ben.The new polypeptides and DNA sequences can be genetically engineered using known methods. So you can look out Isolate brain tissue mRNA and translate it into double-stranded cDNA. This cDNA can serve as a template for the polymerase chain reaction be used. By using specific primers the appropriate cDNA under suitable reaction conditions be amplified. By using suitable primers the amplified cDNA sequenced without prior cloning become. The double-stranded cDNA can also be used in λ vectors, e.g. B. λ gt 10 or λ ZAP, can be integrated to a brain-specific generate cDNA bank. Such a cDNA bank can be used with radioactive tively labeled DNA or RNA probes are searched for clones identify the homology with the hybridization sample exhibit. The methods used are, for example, in "Current Protocols in Molecular Biology" (Ed. F.M. Ausubel et al.) 1989, ISBN 0-471 50338-x (Vol. 1 and 2), for the polymerase Chain reaction in Saiki et al. (1985) Science, 230, 1350-54 and Mullis and Faloona (1987) Meth. Enzymol., 155, 335-350 ben.

Die so charakterisierte cDNA ist mit Hilfe von Restriktionsenzy­ men leicht zugänglich. Die dabei entstehenden Fragmente, ggf. in Verbindung mit chemisch synthetisierten Oligonukleotiden, Adapto­ ren oder Genfragmenten, können benutzt werden, um die für das Protein codierende Sequenzen zu klonieren. Der Einbau der Gen­ fragmente bzw. synthetischen DNA-Sequenzen in Klonierungsvekto­ ren, z. B. die handelsüblichen Plasmide M13mp18 oder Bluescript, erfolgt in bekannter Weise. Auch können die Gene oder Genfrag­ mente mit geeigneten chemisch synthetisierten oder aus Bakterien, Phagen, Eukaryontenzellen oder deren Viren isolierten Kontroll­ regionen versehen werden, die die Expression der Proteine in unterschiedlichen Wirtssystemen ermöglichen.The cDNA characterized in this way is by means of restriction enzyme easily accessible. The resulting fragments, possibly in Connection with chemically synthesized oligonucleotides, Adapto genes or gene fragments can be used to identify the genome To clone protein coding sequences. The installation of the gene fragments or synthetic DNA sequences in cloning vector ren, e.g. B. the commercially available plasmids M13mp18 or Bluescript, takes place in a known manner. Also the genes or gene question elements with suitable chemically synthesized or from bacteria,  Control phages, eukaryotic cells or their viruses isolated regions are provided which the expression of the proteins in enable different host systems.

Die Transformation bzw. Transfektion geeigneter Wirtsorganismen mit Hybridplasmiden ist ebenfalls bekannt und eingehend be­ schrieben (M. Wigler et al., Cell, 16 (1979), 777-785; F.L. Graham and A.J. van der Eb, Virology, 52 (1973), 456-467).The transformation or transfection of suitable host organisms with hybrid plasmids is also known and detailed (M. Wigler et al., Cell, 16 (1979), 777-785; F.L. Graham and A.J. van der Eb, Virology, 52 (1973), 456-467).

Bei der Expression in Säugerzellen kann man Vektoren verwenden, die das zu exprimierende Gen, in diesem Fall die für die hier beschriebenen Untereinheiten von AMPA-Glutamatrezeptoren codie­ renden cDNA-Sequenzen, unter die Kontrolle des Maus-Metallothio­ nein-, des viralen SV40- oder des Cytomegalievirus-Promotors setzen (J. Page Martin, Gene, 37 (1985), 139-144). Notwendig für die Expression ist das Vorliegen des Methionin-Startcodons des Gens, das für diese Untereinheiten von AMPA-Glutamatrezepto­ ren codiert. Man isoliert dann Klone, die Kopien dieser Vektoren als Episome oder ins Genom integriert besitzen. Besonders vor­ teilhaft ist die Integration des Fremdgens in einen Vektor, der den Promoter des Cytomegalievirus enthält.Vectors can be used for expression in mammalian cells, which is the gene to be expressed, in this case the one for here described subunits of AMPA glutamate receptors codie cDNA sequences under the control of the mouse metallothio no, the SV40 viral or the cytomegalovirus promoter set (J. Page Martin, Gene, 37 (1985), 139-144). Necessary the expression is the presence of the methionine start codon of the gene responsible for these subunits of AMPA glutamate receptor encoded. Clones are then isolated, copies of these vectors have as episomes or integrated into the genome. Especially before the integration of the foreign gene into a vector is partial contains the promoter of the cytomegalovirus.

Alternativ dazu kann man Zellen mit einem geeigneten Vektor der­ art transfizieren, daß die transiente Expression der so einge­ brachten DNA für eine pharmakologische Charakterisierung der ex­ primierten heterologen Polypeptide ausreicht. Auch hier ist die Kontrolle der Expression durch den Promoter des Cytomegalievirus besonders vorteilhaft.Alternatively, one can use a suitable vector of cells art transfect that the transient expression of the so brought DNA for a pharmacological characterization of the ex primed heterologous polypeptides is sufficient. Here too is the Control of expression by the cytomegalovirus promoter particularly advantageous.

Weiterhin kann man funktionelle AMPA-Glutamatrezeptoren dadurch herstellen, daß man eine oder mehrere verschiedene DNA-Sequenzen aus der Gruppe der AMPA-GluR-Untereinheiten zusammen in Zellen transfiziert. Auf diese Art lassen sich AMPA-Glutamatrezeptoren mit unterschiedlichen Untereinheiten gewinnen.It can also be used to produce functional AMPA glutamate receptors produce that one or more different DNA sequences from the group of the AMPA-GluR subunits together in cells transfected. In this way, AMPA glutamate receptors can be win with different subunits.

In Verbindung mit prokaryontischen Sequenzen, die für die Repli­ kation in Bakterienzellen und eine Antibiotika-Resistenz kodie­ ren, ist die Verwendung von "shuttle"-Vektoren gut geeignet. Kon­ struktionen und Vermehrung des Plasmids erfolgen zunächst in Bak­ terienzellen; anschließend erfolgt die Umsetzung in die Eukaryon­ tenzellen, z. B. in die menschliche embryonale Nieren-Zellinie HEK 293. In connection with prokaryotic sequences which are necessary for the Repli cation in bacterial cells and an antibiotic resistance code ren, the use of "shuttle" vectors is well suited. Con The plasmid is first constructed and propagated in Bak serial cells; the conversion into the eukaryon then takes place cells, e.g. B. in the human embryonic kidney cell line HEK 293.  

Auch andere Zellsysteme, z. B. Hefe und andere Pilze, Insektenzel­ len sowie tierische und humane Zellen wie z. B. CHO-, COS- und L- Zellen, können in Verbindung mit geeigneten Expressionsvektoren zur Expression der klonierten cDNA verwendet werden.Other cell systems, e.g. B. yeast and other fungi, insect cell len as well as animal and human cells such. B. CHO-, COS- and L- Cells can be associated with appropriate expression vectors can be used to express the cloned cDNA.

Die eukaryontischen Expressionssysteme besitzen den Vorteil, daß sie in der Lage sind, ihre Produkte effektiv und meist in nativer Form zu exprimieren. Ferner besitzen sie die Fähigkeit, ihre Pro­ dukte posttranslational zu modifizieren.The eukaryotic expression systems have the advantage that they are able to use their products effectively and mostly in native Express form. They also have the ability to pro to modify products post-translationally.

Die exprimierten Rezeptorproteine können durch Detergenzien solu­ bilisiert werden und durch Affinitätschromatographie nach bekann­ ten Verfahren gereinigt werden. Das reine Polypeptid kann, nach Kristallisation und Röntgen-Strukturanalyse oder anderen physika­ lischen Verfahren wie NMR oder Raster-Tunnelmikroskopie, dazu benutzt werden, zunächst die räumliche Struktur des Rezeptors und dann die räumliche Struktur der Liganden-Bindungsstelle aufzuklä­ ren.The expressed receptor proteins can be solu by detergents be bilized and known by affinity chromatography procedures. The pure polypeptide can, according to Crystallization and X-ray structural analysis or other physika processes such as NMR or scanning tunneling microscopy are used, first the spatial structure of the receptor and then the spatial structure of the ligand binding site ren.

Die exprimierten Rezeptorproteine können nach entsprechender Rei­ nigung auch als Antigene für die Generierung polyklonaler oder monoklonaler Antikörper dienen. Diese Antikörper wiederum können gegebenenfalls für diagnostische Zwecke verwendet werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für solche Antikörper besteht in ihrer Verwendung als Hilfsmittel zum rationalen Drug Design. So können die Rezeptor-spezifischen Antikörper als Antigen für die Generierung antiidiotypischer Antikörper eingesetzt werden. Sol­ che Antikörper können für definierte Bereiche ein Abbild des Re­ zeptors darstellen und für das Screening nach spezifischen Rezep­ torliganden oder für das rationale Drug Design verwendet werden.The expressed receptor proteins can after appropriate Rei also as antigens for the generation of polyclonal or serve monoclonal antibodies. These antibodies in turn can may be used for diagnostic purposes. A Another application for such antibodies is in their use as tools for rational drug design. So can use the receptor-specific antibodies as an antigen for the Generation of anti-idiotypic antibodies can be used. Sol Che antibodies can be an image of the Re represent zeptors and for screening for specific recipes goal ligands or for rational drug design.

Rezeptor exprimierende Zellinien stellen ein wichtiges Instrument im Screening nach spezifischen Rezeptorliganden dar. Dazu können die Membranen dieser Zellen für Rezeptorbindungstests verwendet werden. Informationen über Wirkungsweise (Agonismus/Antagonis­ mus) eines Rezeptorliganden können dadurch gewonnen werden, daß man Zellen, die mit einer erfindungsgemäßen DNA-Sequenz transfi­ ziert worden sind, mit einem geeigneten Reportersystem versieht. Geeignete Reportersysteme sind solche, bei denen ein Promotor, der durch Verbindungen des Signaltransduktionswegs (second mes­ senger) reguliert wird, mit einem Gen für ein leicht nachzuwei­ sendes Produkt wie Luciferase funktionell verbunden ist. Solche Reportersysteme sind beispielsweise aus Science 252, 1424 (1991); Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 5061 (1991) oder Journal of Recep­ tor Res. 13, 1993, 79 bekannt. Ein geeigneter Promotor, der bei­ spielsweise durch die intrazelluläre Ca⁺⁺-Konzentration reguliert wird, ist der des fos-Gens. Auch ist es möglich, Änderungen der intrazellulären Ca⁺⁺-Konzentration mit Fluoreszenzfarbstoffen (z. B. FURA 2AM) direkt nachzuweisen.Receptor-expressing cell lines are an important tool in the screening for specific receptor ligands the membranes of these cells are used for receptor binding tests become. Information on mode of action (agonism / antagonis mus) of a receptor ligand can be obtained in that cells transfi with a DNA sequence according to the invention have been decorated with a suitable reporter system. Suitable reporter systems are those in which a promoter, by connecting the signal transduction path (second mes senger) is regulated with a gene for an easy to detect product such as luciferase is functionally linked. Such Reporter systems are for example from Science 252, 1424 (1991); Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 5061 (1991) or Journal of Recep tor Res. 13, 1993, 79. A suitable promoter that is used in for example regulated by the intracellular Ca⁺⁺ concentration is that of the fos gene. It is also possible to change the  intracellular Ca⁺⁺ concentration with fluorescent dyes (e.g. FURA 2AM) directly.

Weiterhin kann der Stromfluß durch die Zellmembran in Abhängig­ keit von der Ligandenbindung gemessen werden.Furthermore, the current flow through the cell membrane can be dependent of ligand binding can be measured.

Aufgrund der Degeneration des genetischen Codes ist es möglich, andere DNA-Sequenzen als hier beschrieben, z. B. chemisch synthe­ tisierte Gene mit unterschiedlicher DNA-Sequenz für die Expres­ sion der beschriebenen Untereinheiten von humanen AMPA-Glutamat­ rezeptoren zu benutzen.Due to the degeneration of the genetic code, it is possible other DNA sequences than described here, e.g. B. chemically synthe genes with different DNA sequences for the express sion of the described subunits of human AMPA glutamate to use receptors.

Mit Hilfe der Erfindung wird es möglich, Substanzen zu identifi­ zieren und zu charakterisieren, die an den hier beschriebenen Re­ zeptor binden und dort agonistisch oder antagonistisch wirken.With the help of the invention it becomes possible to identify substances grace and characterize the Re bind the receptor and act there agonistically or antagonistically.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Oli­ gonukleotiden, die von der in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 oder 15 beschriebenen Struktur abgeleitet sind, als antisense Mo­ leküle zur gezielten Ausschaltung von Genen.Another object of the invention is the use of oli gonucleotides derived from that shown in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 or 15 structure are derived as antisense Mo lenses for the targeted elimination of genes.

Mit Hilfe der Erfindung ist es auch möglich, synthetische Oligo­ nukleotide herzustellen, mit denen die Expression von AMPA- Glutamatrezeptor-Untereinheiten durch intracerebroventrikuläre Applikation spezifisch inhibiert werden kann, wie es beispiels­ weise für NMDA-Rezeptoren beschrieben wurde (Nature 363, 1993, 260).With the help of the invention it is also possible to use synthetic oligo to produce nucleotides with which the expression of AMPA Glutamate receptor subunits through intracerebroventricular Application can be specifically inhibited, such as has been described for NMDA receptors (Nature 363, 1993, 260).

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Beispielen nä­ her beschrieben.Further refinements of the invention are given in the examples described here.

Für gentechnische Methoden sei dazu z. B. auf das Handbuch von Sambrook et al. "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Labora­ tory, 1989, oder "DNA cloning", Vol. I bis III, IRI Press 1985 bis 1987, Herausgeber D.M. Glover, hingewiesen.For genetic engineering methods such. B. on the manual of Sambrook et al. "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Labora tory, 1989, or "DNA cloning", vol. I to III, IRI Press 1985 until 1987, publisher D.M. Glover, pointed out.

Beispiel 1example 1

Isolierung von cDNA-Molekülen, die für die humanen AMPA-Glutamat­ rezeptor-Untereinheiten GluRA und GluRAdel240 kodieren.Isolation of cDNA molecules required for human AMPA glutamate encode receptor subunits GluRA and GluRAdel240.

Mit der Technik der Polymreasekettenreaktion (PCR) wurden drei cDNA-Fragmente, die für die humane AMPA-Glutamatrezeptor-Unter­ einheit GluRA spezifisch sind, aus zwei kommerziell erhältlichen humanen Hirn cDNA-Bibliotheken amplifiziert. Zur Erhöhung der Spezifität der Amplifikation wurde das im folgenden beschriebene 2-stufige PCR-Verfahren durchgeführt: jeweils 10 µl Lysat einer humanen temporalen Cortex cDNA-Bibliothek (Titer: 1,5×10¹¹ Phagen/ml; Vektor Lambda ZAP; GluRA cDNA-Fragment bp 1-839) bzw. einer humanen Nucleus accumbens cDNA-Bibliothek (Titer: 1-9×10⁹ Phagen/ml; Vektor Lambda gt10; GluRA cDNA-Fragmente 1-1421 und 1407-2721) wurden als Template für die erste PCR-Reaktion mit den Primer-Oligonukleotiden A und B eingesetzt. Die Reaktionsvolumina der Ansätze betrugen jeweils 100 µl, jeweils 20 pMol der verschie­ denen Primer wurden eingesetzt und der Reaktionspuffer enthielt 10 mM Tris-HCl pH 8,5, 50 mM KCl, 1,5 mM MgCl₂, jeweils 0,2 mM dATP, dCTP, dGTP und dTTP. Es wurden 20 Zyklen mit folgendem Temperaturprofil durchgeführt: 1 Minute 94°C, 1 Minute 55°C, 1 Minute 72°C. Verwendet wurde ein Thermocycler des Typs 9600 der Firma Perkin-Elmer.Using the technique of polymreas chain reaction (PCR), three cDNA fragments required for the human AMPA glutamate receptor sub unit GluRA are specific, from two commercially available human brain cDNA libraries amplified. To increase the Specificity of the amplification was that described below 2-step PCR procedure carried out: 10 µl lysate each  human temporal cortex cDNA library (titer: 1.5 x 1011 Phage / ml; Vector lambda ZAP; GluRA cDNA fragment bp 1-839) or a human nucleus accumbens cDNA library (titer: 1-9 × 10⁹ Phage / ml; Vector lambda gt10; GluRA cDNA fragments 1-1421 and 1407-2721) were used as a template for the first PCR reaction with the Primer oligonucleotides A and B used. The reaction volumes each of the batches was 100 μl, each 20 pmol of the various which primers were used and the reaction buffer contained 10 mM Tris-HCl pH 8.5, 50 mM KCl, 1.5 mM MgCl₂, each 0.2 mM dATP, dCTP, dGTP and dTTP. There were 20 cycles with the following Temperature profile performed: 1 minute 94 ° C, 1 minute 55 ° C, 1 minute 72 ° C. A type 9600 thermal cycler was used Perkin-Elmer company.

Nach der Durchführung der PCR-Reaktion wurden jeweils 10 µl der PCR-Ansätze entnommen und als Template für eine zweite PCR-Reak­ tion mit den Primern C und D eingesetzt. Die Reaktions- und Puf­ ferbedingungen waren die gleichen wie bei der ersten PCR, die Zahl der Zyklen wurde jedoch auf 35 erhöht. Die amplifizierten cDNA-Fragmente wurden entsprechend den Herstellerangaben unter Einsatz des TA Cloning Kits der Firma Invitrogen in den Vektor pCRII kloniert.After the PCR reaction was carried out, 10 .mu.l each PCR approaches taken and used as a template for a second PCR reac tion used with primers C and D. The reaction and puf Conditions were the same as for the first PCR However, the number of cycles has been increased to 35. The amplified cDNA fragments were made according to the manufacturer's instructions Use of the TA Cloning Kit from Invitrogen in the vector pCRII cloned.

Die Primer-Oligonukleotide für die Amplifikation des humanen GluRA cDNA-Fragments, das die Basenpaare 1-1431 umfaßt, hatten die folgenden Sequenzen:The primer oligonucleotides for the amplification of human GluRA cDNA fragment spanning base pairs 1-1431 the following sequences:

Die Primer-Oligonukleotide für die Amplifikation des humanen GluRA cDNA-Fragments, das die Basenpaare 1407-2721 umfaßt, hatten die folgenden Sequenzen:The primer oligonucleotides for the amplification of human GluRA cDNA fragment spanning base pairs 1407-2721 the following sequences:

Die Primer-Oligonukleotide für die Amplifikation des humanen GluRA cDNA-Fragments, das die Basenpaare 1-839 umfaßt, hatten die folgenden Sequenzen:The primer oligonucleotides for the amplification of human GluRA cDNA fragments spanning base pairs 1-839 had the following sequences:

Mit Hilfe gentechnischer Standardmethoden (s. z. B. Sambrook et al. (1989), "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory) wurden die amplifizierten cDNA-Fragmente jeweils zu den voll­ ständigen kodierenden Regionen von GluRA und GluRAdel240 zusammengesetzt.With the help of standard genetic engineering methods (see e.g. Sambrook et al. (1989) "Molecular Cloning", Cold Spring Harbor Laboratory) the amplified cDNA fragments were each full permanent coding regions of GluRA and GluRAdel240 composed.

Beispiel 2Example 2 Isolierung von cDNA-Molekülen für die humanen Glutamatrezeptor- Untereinheiten A, B, C und DIsolation of cDNA Molecules for Human Glutamate Receptor Subunits A, B, C and D

cDNA-Fragmente, die für die humanen Glutamatrezeptor-Untereinhei­ ten A, B, C und D spezifisch sind, wurden durch das "screenen" der folgenden kommerziell erhältlichen humanen Hirn cDNA-Biblio­ theken erhalten:
Hippocampus (Fa. Stratagene)
Cerebellum (Firmen Clontech und Stratagene)
Nucleus accumbens (Clontech).
cDNA fragments specific for human glutamate receptor subunits A, B, C and D were obtained by "screening" the following commercially available human brain cDNA libraries:
Hippocampus (Stratagene)
Cerebellum (Clontech and Stratagene)
Nucleus accumbens (Clontech).

Als Screeningproben wurden PCR-Fragmente der Größen 600-3000 bp eingesetzt, die von den in pBluescript klonierten cDNA-Molekülen für GluRA, B, C und D der Ratte amplifiziert worden waren. Es wurde jeweils 1 ng Plasmid-DNA als Template eingesetzt. Die Pri­ mer-Konzentrationen und Puffer-Bedingungen für die PCR-Reaktionen entsprachen denen in Beispiel 1, jedoch wurden jeweils 2 µl des dNTP-Markierungsgemisches aus dem DNA Labeling and Detection Kit der Fa. Boehringer Mannheim als Nukleotidquelle eingesetzt. Es wurden 35 Zyklen mit folgendem Temperaturprofil durchgeführt: 2 Minuten 94°C, 2 Minuten 55°C, 3 Minuten 72°C. Die Dig-dUTP mar­ kierten Fragmente wurden über ein Seaplaque-Agarose-Gel gerei­ nigt. Die Durchführung der Screening-Prozedur wurde gemäß den Vorschriften des Manuals für o.g. Kit durchgeführt. Die GluR cDNA-Fragmente der aus dem Screening hervorgegangenen Lambda- Klone wurden mit Hilfe der üblichen gentechnischen Methoden in den Vektor pBluescript umkloniert und zu den vollständigen cDNA- Molekülen der verschiedenen GluR-Varianten zusammengesetzt.PCR fragments of sizes 600-3000 bp were used as screening samples used by the cDNA molecules cloned in pBluescript were amplified for rat GluRA, B, C and D. It 1 ng plasmid DNA was used as a template. The Pri mer concentrations and buffer conditions for the PCR reactions corresponded to those in Example 1, but in each case 2 .mu.l of the dNTP labeling mixture from the DNA Labeling and Detection Kit from Boehringer Mannheim as the nucleotide source. It 35 cycles were carried out with the following temperature profile: 2 minutes 94 ° C, 2 minutes 55 ° C, 3 minutes 72 ° C. The Dig-dUTP mar cated fragments were made on a Seaplaque agarose gel nigt. The screening procedure was carried out according to the  Manual regulations for the above Kit performed. The GluR cDNA fragments of the lambda resulting from the screening Clones were found using the usual genetic engineering methods the cloned pBluescript vector and the complete cDNA- Composed of molecules of the different GluR variants.

Beispiel 3Example 3 Transiente Expression der klonierten humanen GluR-Gene in HEK293-ZellenTransient expression of the cloned human GluR genes in HEK293 cells

Wenn nicht anders beschrieben, wurde die Zellkultur nach Lindl und Bauer, "Zell- und Gewebekultur", Gustav Fischer Verlag, durchgeführt.Unless otherwise described, the Lindl und Bauer, "Cell and Tissue Culture", Gustav Fischer Verlag, carried out.

Die GluR cDNA-Moleküle aus den Beispielen 1 und 2 wurden im Rah­ men ihrer Isolierung in übliche Plasmide wie z. B. pBluescript (Fa. Stratagene) und pCRII (Fa. Invitrogen) kloniert. Die klo­ nierten GluR-Fragmente umfassen dabei jeweils das gesamte offene Leseraster, einschließlich Start- und Stopcodon, und mindestens 40 bp der dem Startcodon vorausgehenden 5′-nicht-translatierten Regionen.The GluR cDNA molecules from Examples 1 and 2 were included in Rah their isolation in conventional plasmids such. B. pBluescript (Stratagene) and pCRII (Invitrogen) cloned. The toilet nated GluR fragments each encompass the entire open Reading frame, including start and stop codon, and at least 40 bp of the 5'-non-translated preceding the start codon Regions.

Zur transienten Expression in eukaryontischen Zellinien wurden die klonierten GluR-Fragmente in den Expressionsvektor pcDNA3 (Fa. Invitrogen) kloniert. Die daraus resultierenden rekombinan­ ten Plasmide wurden in bekannter Weise vermehrt.For transient expression in eukaryotic cell lines the cloned GluR fragments into the expression vector pcDNA3 (Invitrogen) cloned. The resulting recombinant th plasmids were propagated in a known manner.

HEK 293 Zellen wurden unter Standard-Bedingungen kultiviert. Nach Trypsinierung wurden die Zellen in DMEM Medium (Gibco), das 3,7 g/l NaHCO₃ enthielt, aufgenommen und 1,5×10⁶-Zellen/10 cm Petrischalen ausgesät. Danach wurden die Zellen für 24 h bei 37°C und 5% CO₂ kultiviert.HEK 293 cells were cultured under standard conditions. To The cells were trypsinized in DMEM medium (Gibco) 3.7 g / l NaHCO₃ contained, recorded and 1.5 × 10⁶ cells / 10 cm Seeded petri dishes. The cells were then kept at 37 ° C. for 24 h and 5% CO₂ cultivated.

Die zu transfizierende DNA wurde wie folgt vorbereitet: 20 µg der DNA-Lösung (1 mg/ml), gereinigt mit dem Quiagen®-System, Fa. Diagen, wurden mit 437 µl H₂O versetzt, danach wurden 62,5 µl 2 M CaCl₂ zugesetzt und schließlich 500 µl BBS. Innerhalb von 10 min bildeten sich bei Raumtemperatur Ca⁺⁺-Präzipitate.The DNA to be transfected was prepared as follows: 20 µg of the DNA solution (1 mg / ml), cleaned with the Quiagen® system, Diagen, were mixed with 437 ul H₂O, then 62.5 ul 2 M CaCl₂ added and finally 500 ul BBS. Within Ca⁺⁺ precipitates were formed at room temperature for 10 min.

Die Lösung wurde auf eine 10-cm-Zellkulturschale mit den nach obiger Vorschrift kultivierten HEK 293 Zellen gegeben. Nach vor­ sichtiger Durchmischung wurden die Zellen 15 bis 20 h in einem Inkubator bei 37°C/3% CO₂ kultiviert. Danach wurden vorsichtig 5 ml serumfreies Medium zugesetzt. Nach Entfernung des gesamten Mediums und Wiederholung des Waschvorgangs mit 5 ml Medium wurden den Zellen 10 ml Medium zugesetzt. Nach 48 h Inkubation bei 37°C und 5% CO₂ konnten die Zellen für pharmakologische und elektro­ physiologische Untersuchungen verwendet werden.The solution was placed on a 10 cm cell culture dish with the following given above cultured HEK 293 cells. According to before The cells were mixed visually for 15 to 20 h in one Incubator cultivated at 37 ° C / 3% CO₂. After that, were careful 5 ml of serum-free medium was added. After removing the whole Medium and repeat washing with 5 ml medium 10 ml of medium were added to the cells. After 48 h incubation at 37 ° C  and 5% CO₂, the cells for pharmacological and electro physiological tests can be used.

Alternativ wurde die DNA auch Liposomen-vermittelt in die Zellen eingebracht. Dabei wurde Lipofectin der Firma GIBCO-BRL den Herstellerangaben entsprechend eingesetzt.Alternatively, the DNA was liposome-mediated into the cells brought in. Lipofectin from GIBCO-BRL Manufacturer information used accordingly.

Beispiel 4Example 4 Expression der AMPA-Glutamatrezeptor-Untereinheiten in OozytenExpression of the AMPA glutamate receptor subunits in oocytes

Zur Herstellung von cRNA wurden die entsprechenden cDNA-Moleküle, welche für die Glutamatrezeptor-Untereinheiten kodieren, in das mit EcoRI gespaltene Plasmid Bluescript (Stratagene) nach Stan­ dard-Protokollen einkloniert.The corresponding cDNA molecules, which code for the glutamate receptor subunits into which plasmid Bluescript (Stratagene) cleaved with EcoRI according to Stan cloned dard protocols.

Nach Vermehrung der Bluescript-Klone, welche für Untereinheiten der AMPA-Glutamatrezeptoren codieren, wurde nach Standard-Metho­ den Plasmid-DNA gewonnen. Diese Plasmid-DNA wurde mit dem Restrik­ tionsenzym Not I gespalten und zur in vitro Transkription einge­ setzt. Die Transkription wurde von dem T3 oder T7 Promotor ge­ startet und unter Standard-Bedingungen entsprechend dem in vitro Transkriptionskit von Stratagene durchgeführt.After multiplying the Bluescript clones, which are for subunits of the AMPA glutamate receptors was encoded according to standard metho obtained the plasmid DNA. This plasmid DNA was labeled with the restriction tion enzyme Not I cleaved and used for in vitro transcription puts. The transcription was from the T3 or T7 promoter starts and under standard conditions according to the in vitro Stratagene transcription kit performed.

Zur Expression der Rezeptoruntereinheiten wurden jeweils 10 ng cRNA entweder einzeln oder in Kombination mit anderer cRNA in Oo­ zyten injiziert, die aus dem Krallenfrosch Xenopus laevis explan­ tiert worden waren [C. Methfessel et al., Pflügers Arch. 407, 577, (1986)]. Die Oozyten wurden in OR-2 (92,5 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 1mM Na₂HPO₄, 5 mM HEPES, 1 mM MgCl₂, 1 mM CaCl₂, 0,5 g/l Po­ lyvinylpyrolidon, pH 7,2 mit dem Zusatz von 4 µg/ml Zinacef und 100 U/ml Penstrep) bei 19°C inkubiert. 24 Stunden nach der Injek­ tion wurden die Oozyten mit Kollagenase (Typ II Sigma) behandelt (1 mg/ml in OR-2 für 1 Stunde). Elektrophysiologische Ableitungen wurden 2-6 Tage nach Injektion der cRNA vorgenommen. Dabei wurde eine 2 Elektroden-"Voltage clamp" Konfiguration benutzt mit einem TEC 01C Amplifier (NPI Electronic, Tamm, Deutschland). Wäh­ rend der elektrophysiologischen Messungen wurden die Oozyten mit normaler Frosch Ringerlösung NFR (115 mM NaCl, 2,5 mM KCl, 1,8 mM CaCl₂, 10 mM HEPES, pH 7,2) perfundiert. To express the receptor subunits, 10 ng each cRNA either individually or in combination with other cRNA in Oo injected with cytocytes from the clawed frog Xenopus laevis explan had been [C. Methfessel et al., Pflügers Arch. 407, 577, (1986)]. The oocytes were placed in OR-2 (92.5 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 1mM Na₂HPO₄, 5mM HEPES, 1mM MgCl₂, 1mM CaCl₂, 0.5 g / l Po lyvinylpyrolidone, pH 7.2 with the addition of 4 µg / ml Zinacef and 100 U / ml Penstrep) incubated at 19 ° C. 24 hours after the injection tion, the oocytes were treated with collagenase (type II sigma) (1 mg / ml in OR-2 for 1 hour). Electrophysiological recordings were done 2-6 days after injection of the cRNA. Here a 2 electrode "voltage clamp" configuration was used with a TEC 01C amplifier (NPI Electronic, Tamm, Germany). Wuh During the electrophysiological measurements, the oocytes were analyzed normal Frog Ringer's solution NFR (115 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 1.8 mM CaCl₂, 10 mM HEPES, pH 7.2) perfused.  

Beispiel 5Example 5 Stabile Expression der Glutamatrezeptor-Untereinheiten in HEK 293 ZellenStable expression of the glutamate receptor subunits in HEK 293 Cells

Die in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Glutamatrezeptor- cDNA-Moleküle wurden in den eukaryontischen Expressionsvektoren pcDNA3 und pRc/CMV (Fa. Invitrogen) kloniert. Diese Expressions­ konstrukte wurden nach folgendem Protokoll durch Elektroporation einzeln oder in Kombination in HEK 293 Zellen eingebracht: HEK 293 Zellen (ATCC) wurden in RPMI 1640 Medium (Glutamax I, Fa. Gibco BRL) mit 10% FCS (Gibco BRL) unter 5% CO₂ kultiviert. Für die Elektroporation wurden 10⁷ Zellen in 0,8 ml PBS mit 20 µg des Expressionskonstruktes mit einem Elektroporator (BTX, electro cell manipulator 600, 3 µF, 130 V, 72 Ohm) transfiziert. Die Zel­ len wurden anschließend 24 h in Kulturmedium inkubiert und an­ schließend in Selektionsmedium (RPMI-Medium mit 600 µg/ml G418-Sulfat, Geneticin) überführt. Stabile Geneticin resistente Zellklone wurden nach 10-12 Tagen über Einzelzellablage isoliert, expandiert und mittels Membranbindungsassay analysiert. The glutamate receptor described in Examples 1 and 2 cDNA molecules were found in the eukaryotic expression vectors pcDNA3 and pRc / CMV (Invitrogen) cloned. These expressions Constructs were made by electroporation according to the following protocol introduced individually or in combination in HEK 293 cells: HEK 293 cells (ATCC) were in RPMI 1640 medium (Glutamax I, Gibco BRL) cultivated with 10% FCS (Gibco BRL) under 5% CO₂. For the electroporation 10⁷ cells in 0.8 ml PBS with 20 µg the expression construct with an electroporator (BTX, electro cell manipulator 600, 3 uF, 130 V, 72 ohms) transfected. The cell len were then incubated for 24 h in culture medium and on finally in selection medium (RPMI medium with 600 µg / ml G418 sulfate, geneticin) transferred. Stable geneticin resistant Cell clones were isolated after 10-12 days via single cell deposition, expanded and analyzed using a membrane binding assay.  

Sequenzprotokoll Sequence listing

Claims (7)

1. DNA-Sequenzen, die für Varianten von Glutamatrezeptor-Unter­ einheiten codieren und die aus der Gruppe, die von
  • a) DNA-Sequenzen der in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 oder 15 beschriebenen Struktur,
  • b) DNA-Sequenzen, die für Proteine mit der in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 oder 16 beschriebenen Struktur codieren, und
  • c) DNA-Sequenzen, die unter Standardbedingungen mit DNA- Sequenzen a) oder b) hybridisieren, gebildet wird,
1. DNA sequences that code for variants of glutamate receptor subunits and those from the group that of
  • a) DNA sequences of the structure described in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 or 15,
  • b) DNA sequences which code for proteins with the structure described in SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 or 16, and
  • c) DNA sequences which hybridize under standard conditions with DNA sequences a) or b) are formed,
ausgewählt sind.are selected. 2. Verfahren zur gentechnischen Herstellung von Glutamat­ rezeptor-Untereinheiten unter Verwendung von DNA-Sequenzen gemäß Anspruch 1.2. Process for the genetic engineering of glutamate receptor subunits using DNA sequences according to claim 1. 3. Verwendung von DNA-Sequenzen gemäß Anspruch 1 zur Identifi­ zierung funktionaler Liganden für Glutamatrezeptoren.3. Use of DNA sequences according to claim 1 for identification decoration of functional ligands for glutamate receptors. 4. Verfahren zur Identifizierung funktionaler Liganden für Glutamatrezeptoren, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer für einen Glutamatrezeptor codierenden DNA-Sequenz gemäß Anspruch 1 Zellen transfiziert, die Membranen dieser Zellen isoliert und mit diesen Membranen übliche Rezeptorbindungs­ experimente durchführt.4. Methods for identifying functional ligands for Glutamate receptors, characterized in that with a for a DNA sequence coding for a glutamate receptor Claim 1 transfected cells, the membranes of these cells isolated and with these membranes usual receptor binding carries out experiments. 5. Verfahren zur Identifizierung funktionaler Liganden für Glutamatrezeptoren, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer oder mehreren für einen Glutamatrezeptor codierenden DNA-Se­ quenz gemäß Anspruch 1 Zellen transfiziert und die in diesen Zellen durch Bindung der Liganden an den Rezeptor verursachte Beeinflussung des Signaltransduktionswegs durch ein Reporter­ system detektiert.5. Methods for identifying functional ligands for Glutamate receptors, characterized in that with a or more DNA Se coding for a glutamate receptor Sequence according to claim 1 cells transfected and in these Cells caused by binding of the ligands to the receptor Influencing of the signal transduction path by a reporter system detected. 6. Verwendung von Oligonukleotiden, die von der in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 oder 15 beschriebenen Struktur abgeleitet sind, als antisense Moleküle zur gezielten Ausschaltung von Genen.6. Use of oligonucleotides that differ from that in SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 or 15 derived structure are, as antisense molecules for the targeted switching off of Genes.
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